Der genetische Fingerabdruck

Jedes Genom ist einzigartig

Neben dem gezielten Aufspüren von Veränderungen in bestimmten Sequenzen ergeben sich aus unserem Wissen um den Aufbau der genetischen Information noch andere Anwendungen. Diese sind vielleicht noch erstaunlicher.

Nach Anfärben mit Fluoreszenzfarbstoffen können DNA-Fragmente im UV-Licht sichtbar gemacht und aus einer Gel-Matrix isoliert werden

Wie oben schon kurz erwähnt ist das Genom der höher entwickelten Organismen nicht unbedingt vollgepackt mit genetischer Information. Beim Menschen wird sogar ein nur verblüffend geringer Teil des Genoms für die Speicherung genetischer Information genutzt. Die niedrigsten Schätzungen liegen bei nur 3%. Über die Funktion der restlichen DNA ist man sich noch nicht so ganz im klaren. Allerdings haben die analytischen Untersuchungen dieses Bereichs bereits zur Entdeckung bestimmter Sequenzen geführt, die in Anordnung und Häufigkeit für jedes Individuum charakteristisch sind. Mit den entsprechenden Gensonden läßt sich daher von der menschlichen DNA ein Bild erhalten, das für jede Einzelperson eindeutig und einmalig ist. Da diese Sequenzen nach den üblichen Regeln vererbt werden, lassen sich so auch verwandtschaftliche Beziehungen klären.

Überführt: Die Einzigartigkeit der Genome führt bei Anwendung geeigneter Analyseverfahren zur Bildung von DNA-Fragmenten charakteristischer Länge. Hier wird eine Mischung von DNAs, die am Tatort eines Verbrechens isoliert wurde (2), mit der DNA von Opfer (3) und potentiellem Täter (1) verglichen. Die Banden der Mischung können bei Anwendung verschiedener Verfahren (A-D) Opfer und Täter eindeutig zugewiesen werden.

Da die Aussagen dieses DNA-Tests ebenso unverwechselbar sind wie ein Fingerabdruck, spricht man international vom DNA-Fingerprinting. Schon aus dem Namen wird klar, dass diese Methode in der Kriminalistik eingesetzt werden kann. Die DNA eines Tatverdächtigen kann mit DNA verglichen werden, die aus Zellen stammt die am Tatort gefunden wurden. Dank der PCR-Methode genügen hier schon einige wenige Zellen als Ausgangsmaterial. Da die Methode hohe Anforderungen an die Durchführung stellt, war sie seit ihrer Entwicklung Mitte der 80er Jahre in der Kriminalistik immer wieder umstritten. Heute hat sie sich als Bestandteil forensischer Untersuchungen fest etabliert.

Das DNA-Fingerprinting ist längst auch unverzichtbar wenn es darum geht, verwandtschaftliche Beziehungen zu klären. Die Genauigkeit des DNA-Fingerprinting ist dabei weitaus höher als die Genauigkeit der klassischen biochemischen Tests. Bei Vaterschaftsprozessen findet die Methode daher ebenso Anwendung wie bei Immigrations-Verfahren, wenn die Klärung verwandtschaftlicher Beziehungen hierfür notwendig ist.

Aber nicht nur beim Menschen kann die Methode eingesetzt werden, sondern generell bei allen Organismen. Besonders in der Tierzucht ergeben sich klare Abstammungsnachweise, was die Sicherheit bei Kauf und Kreuzung deutlich erhöht. Auch in Pflanzen können genetische Marker problemlos nachgewiesen werden und Aufschluß über die erfolgreiche Ein- oder Auskreuzung von Eigenschaften geben. Natürlich sind Mikroorganismen gleichfalls auf diese Art charakterisierbar. Es ist sehr genau feststellbar, ob sich bestimmte Mikroorganismen in einer zu untersuchenden Probe befinden. Das kann dort interessant sein, wo schnelle Aussagen über die Art eines Krankheitserregers gefordert sind. Man kann aber auch Informationen über eine Kontamination von Lebensmitteln gewinnen oder einfach nur sicherstellen, dass ein bestimmter Mikroorganismus auch wirklich der ist, für den man ihn hält.

Insekten-resistente Pflanzen

Dem Insektenfraß fällt eine häufig unterschätzte Menge an Ernteertrag zum Opfer. Pflanzen haben zwar im Lauf der Evolution bestimmte Abwehrstoffe gegen Insekten entwickelt. Den Kulturpflanzen wurden diese Stoffe aber meist weggezüchtet, weil sie oft auch für den Menschen unangenehm sind. In anderen Fällen, wie z.B. beim bekannten Pyrethrum aus einer Chrysanthemenart, werden die pflanzlichen Abwehrstoffe vom Menschen angewendet, allerdings nicht im Pflanzenschutz. Mit Stoffen, die vom Pyrethrum abgeleiteten sind, schützt sich der Mensch vielmehr schon seit langer Zeit selbst vor lästigen Insekten.

Allerdings hat man auch für den Schutz von Pflanzen ein Prinzip der Natur nutzbar machen können. Es stammt aus dem Bereich der Interaktion von Mikroorganismen und Insekten. Bestimmte Bakterien haben die Fähigkeit entwickelt, in Zeiten der Nahrungsknappheit in eine Art unbegrenzten Winterschlaf zu verfallen. Dazu umgeben sie sich mit einer festen Hülle, die sie gegen die Umwelt abschirmt und vor Austrocknung bewahrt. Einige Stämme von Bacillus thuringiensis, einem besonders gut untersuchten Bakterium, haben nun in dieser Hülle ein Protein, das für die Larven bestimmter Insekten sehr giftig ist. Man hat sich diese Tatsache schon seit vielen Jahrzehnten zunutze gemacht, indem die Bakterien in großen Mengen angezüchtet und als eine Art lebendes Insektizid auf den Feldern versprüht worden sind. Da das Protein in seiner Wirkung sehr spezifisch ist, weist es in der Natur nur sehr geringe Nebenwirkungen auf. Für den Menschen ist das bakterielle Protein vollkommen harmlos.

Mit der Verfügbarkeit gentechnischer Methoden ließ sich nun ein anspruchsvoller Gedanke verwirklichen. Statt das insektizide Protein auf dem Umweg über die Bakterien an die Pflanzen zu bringen, konnte man das Protein nach Übertragung des entsprechenden Gens von den Kulturpflanzen selbst herstellen lassen. Wenn die Insektenlarven nun mit dem Fraß beginnen, nehmen sie mit dem Pflanzenmaterial auch das für sie toxische Protein auf. Innerhalb kurzer Zeit sterben sie daran.

Mit diesem Vorgehen werden zum einen die Kosten bei der Anzucht der Bakterien vermieden, vor allem aber witterungsbedingte Verluste. Denn nach dem Aufsprühen der Bakterien auf die Pflanzen besteht die Gefahr, dass ein kräftiger Regenguß die Hauptmenge wieder herunterspült. Es gibt zwar Wege, dies so gut es geht zu vermeiden. Aber die beste Möglichkeit besteht natürlich darin, das Insektizid in der Pflanze selbst zu haben.

Insekten-resistente Sorten mit entsprechenden gentechnischen Veränderungen gibt es hauptsächlich von Baumwolle und Mais. Für den Erfolg und die Marktdurchdringung gilt ähnliches wie bei den Herbizid-resistenten Varietäten. Das Prinzip hat sich seit 1996, vor allem in den USA, gut bewährt. Die gentechnisch veränderten Sorten haben bis zum Jahr 1999 einen immer größeren Marktanteil errungen. Allerdings regt sich gegen den Anbau und die Verwertung der Pflanzen, vor allem in Europa, Widerstand. Es bleibt daher für die Zukunft abzuwarten, wie sich die entsprechenden Anbauflächen entwickeln werden.

Tissue Engineering

Anwendungsgebiet: Blut, Herzklappen, Gefäße

Blut

Momentan befinden sich einige Blutersatzprodukte in der Entwicklung, die besonders bei Transfusionen in der Notfallmedizin bzw. bei großen chirurgischen Operationen zum Einsatz kommen. Vorteile des artifiziellen Blutes gegenüber “normalen” Spenderblut sind die bessere Haltbarkeit, die Vermeidung von Blutgruppen-Unverträglichkeitsreaktionen und das geringe Risiko an bakteriellen und viralen (z.B. durch HCV, HIV u.a.) Kontaminationen. Verbesserte Diagnostikverfahren konnten in den letzten Jahren zwar das Risiko einer Bluttransfusions-bedingten Infektion stark reduzieren, doch erscheint die Verfügbarkeit eines sicheren Blutersatzstoffes vor allem für die Notfallmedizin weiterhin sehr attraktiv.

Man unterscheidet zwei Typen von Blutersatzprodukten: zellfreie Hämoglobin-basierte Sauerstoffträger und Perfluorcarbon-Emulsionen.
Seit den 1970er Jahren versuchen Wissenschaftler, zellfreies menschliches Hämoglobin als Blutersatzstoff zu verwenden, doch treten immer wieder Probleme in der klinischen Anwendung auf, die aufgrund der geringen Halbwertszeit und der hohen Sauerstoff-Affinität des freien Hämoglobins im Körper zu erheblichen Nebenwirkungen im Patienten führen (Nierentoxizität, Abdominalschmerzen, u.a.). Forscher versuchen nun, diese Probleme durch gezielte chemische Modifikation des Hämoglobins, Polymerisierung der Hämoglobinmoleküle zu größeren Komplexen oder der Kopplung an große Moleküle (z.B. Dextran, Polyethylenglykol u.a) bzw. antioxidierende Enzyme (z.B. Superoxid-Dismutase), zu umgehen. Einige Arbeitsgruppen “verpacken” den Blutfarbstoff auch in Nanokapseln, die aus biodegradierbaren Polymeren aufgebaut sind. Einige Beispiele von modifizierten Hämoglobinprodukten befinden sich bereits in der klinischen Phase (Polyheme; Northfield Laboratories, Hemopure; Biopure und Hemolink; Hemosol).

Ein vielversprechender und kostengünstigerer Ansatz könnte auch der Einsatz von bovinem (vom Rind) Hämoglobin darstellen, um von menschlichen Blutkonserven unabhängig zu sein. Allerdings wirft der Gebrauch von Rinderhämoglobin im Zeitalter von BSE und Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung berechtigte Fragen nach der Sicherheit dieser “Ressource” auf. Die Herstellung von rekombinantem, menschlichen Hämoglobin in gentechnisch modifizierten Bakterien könnte hier einen Ausweg aus dem Dilemma bieten, doch scheint bis heute der Kostenfaktor die Umsetzung dieses Verfahrens im industriellen Maßstab zu verhindern.

Perfluorcarbon-Emulsionen werden heute bei Frühgeborenen mit Atemnot und bei Herzoperationen eingesetzt. Einige Produkte befinden sind bereits auf dem Markt bzw. in einer späten klinischen Phase (Fluosol DA und Oxygent; Alliance Pharmaceuticals).

Herzklappen

Für zahlreiche Patienten ist die Aussicht auf Heilung von defekten Herzklappen, Herzmuskel bzw. Herzgefäßen mit Hilfe des TE inzwischen in greifbare Nähe gerückt. Aufgrund der begrenzten Zahl an menschlichen Spenderorganen, sehen einige Forscher aber auch in der Xenotransplantation (Transfer von Zellen, Geweben oder Organen von einer Spezies in eine andere) eine attraktive Möglichkeit, den fehlenden Bedarf an Spendermaterialien zukünftig zu begegnen.
Hier erscheinen auf den ersten Blick Primaten als geeignete Spender in Frage zu kommen, wobei die hohen Kosten für Tierzucht und -haltung und die Gefahr einer Übertragung human-pathogener Krankheitserreger eher gegen den Einsatz solcher Organe in der Praxis sprechen. Organe aus dem Schwein bieten hier eine Alternative, vor allem da diese Spezies über eine ähnliche Physiologie wie der Mensch verfügt und es inzwischen auch genetisch modifizierte Schweine gibt, die z.B. immunogene Strukturen (a-1,3-Galaktose) auf den Oberflächen ihrer Zellen nicht mehr exprimieren (“Knock-out” Tiere der Firma PPL Therapeutics, UK). Auf diese Weise werden Immunreaktionen des Körpers gegen das tierische Organ weitgehend unterbunden. Abgesehen von ethischen Aspekten, besteht auch hier ein Restrisiko tierische, endogene Viren (Retroviren wie z.B. PERV) mit dem Spenderorgan zu übertragen.

Die in vitro Rekonstruktion des Herzmuskels ist heute lediglich bis zum Tierversuch fortgeschritten. Sie setzt die dreidimensionale Gewebekultivierung von Herzellen (Kardio-Myocyten) voraus, die man vorher durch eine Biopsie gewonnen hat. Da auf diese Weise relativ wenige Zellen isoliert werden können, arbeiten Forscher weltweit an der Gewinnung von Zellmaterial durch Überführung von Vorläuferzellen, Stammzellen aus dem Knochenmark oder embryonalen Stammzellen (Population Flk1+) in großen Mengen an Herzzellen. Als Stützmatrix kommen verschiedene biodegradierbare Materialien aus Kollagen, Gelatine, Alginat oder Polyglykolsäure, u.a. zum Einsatz, die mit Herzzellen besiedelt werden. Während der Kultivierung unterstützen spezifische Wachstumsfaktoren und andere Bestandteile der extrazellulären Matrix die Vermehrung und Differenzierung der Zellen in die unterschiedlichen Zelltypen des Herzens, die die verschiedenen Funktionen des Organs wahrnehmen (Kontraktion/ glatte Muskelzellen, Stützfunktion/ Endothelzellen).

Herzklappen, die mit Hilfe von TE entwickelt werden, stehen heute weltweit kurz vor der Testung in der Klinik. Hierbei dienen z.B. Herzklappen aus dem Schwein als Gerüst für die Konstruktion einer neuen Herzklappe (siehe dazu auch Entwicklung des TE). Die tierischen Zellen werden enzymatisch vom Kollagengerüst der tierischen Klappe entfernt und anschließend in speziellen Reaktorgefäßen mit menschlichen Zellen besiedelt. Da die patienteneigenen Zellen nicht als körperfremd vom Immunsystem erkannt werden, wird eine Abstoßungsreaktion im Körper verhindert. Außerdem können diese Klappen zu einem gewissen Grad mitwachsen, d.h. auch in Kindern muss die transplantierte Herzklappe nicht regelmäßig erneuert werden.

Gefäße

Für alle TE Ansätze stellt sich die Frage, wie die Implantate während des Heilungsprozesses im Körper des Patienten ausreichend mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden. Hier spielt also die Blutgefäßbildung des Gewebes eine große Rolle, die von der Sprossung (Vaskularisierung) und Bildung neuer Gefäße (Angiogenese) abhängig ist. Im Tierversuch konnte bereits gezeigt werden, dass Gerüstsubstanzen, die eine kontinuierliche Freisetzung von Faktoren wie VEGF (vascular endothelial growth factor) und PDGF (platelet-derived growth factor) induzieren, zur Induktion und Beschleunigung des natürlichen Angiogeneseprozesses beitragen. Auch für das cardiovasculäre Tissue Engineering, bei dem es unter anderem um die Entwicklung autologer (körpereigener) Herzklappenprothesen sowie autologer Gefäße als Bypassmaterial in der Herz- und Gefäßchirurgie geht, ist die Frage der biologischen Gefäßneubildung von großem Interesse. Gegenwärtig werden bei der Durchführung einer Bypassoperation dem Patienten zum Beispiel Venen aus Armen und Beinen als Transplantat entnommen. Diese körpereigenen Venen sind jedoch im Einzelfall nicht immer in ausreichendem Maße verfügbar oder von zu geringer Qualität (z.B. bei ausgeprägter Venenschwäche). Vor allem die zunehmende Anzahl an Reoperationen mit dem bereits erfolgten Verbrauch autologen Gefäßersatzmaterials ist oft der limitierende Faktor. Die Nutzung der körpereignen Gefäße ist darüber hinaus für den Patienten aufwendig und komplikationsträchtig. Alternativ stehen Kunststoffprothesen zur Verfügung, mit allen Schwierigkeiten, die auch solche Implantate für den Organismus bedeuten. Über 30 % der in der Herzchirurgie eingesetzten Venenbypässe sind qualitativ nicht ausreichend gut. Mit den Methoden des Tissue Engineerings wird die Entwicklung und klinische Etablierung eines körpereigenen biologischen oder biohybriden Gefäßtransplantats in vielen Labors vorangebracht und erste klinische Versuche bestätigen diese eingeschlagene neue Richtung.

Directories of German Biotech Companies

Directories of German Biotech Companies

German Biotechnology Organisations and Organisations Having Biotech Companies as Members

International Directories Referring to German Biotech Companies

Biotech Companies in Germany

Biotech Companies in Germany

biotechnology company is a company whose products or services primarily use biotechnology methods for their production, design or delivery. The United Nations Convention on Biological Diversity defines ‘biotechnology’ as: “Any technological application that uses biological systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products or processes for specific use.”[1] In other words, biotechology can be defined as the mere application of technical advances in life science to develop commercial products.

Contents

  • 1 Indepenent biotechnology companies
  • 2 Biotechnology companies
  • 3 See also
  • 4 References
  • 5 External links

Indepenent biotechnology companies

  • The following is a list of the top 25 independent biotechnology companies listed on a stock exchange ranked by Market Capitalization in Q2 of 2012.[2] It additionally details their market capitalization in Q2 of the previous year (2011), from which the change in value over the year can be calculated.
  • Note that it does not include biotechnology companies that are now owned by, or part of, larger pharmaceutical groups – such as Genentech (owned by Roche), Genzyme (Sanofi), or MedImmune (AstraZeneca). It should be viewed as an update and complementary to the previous table below.
Rank 2012 Company Country Market Cap in 2012 (USD billions) Market Cap in 2011 (USD billions) % Change over year (Q2-Q2) Website
1 Novo Nordisk Denmark 76.92 60.09 28.0% novonordisk.com
2 Amgen USA 60.09 49.72 20.9% amgen.com
3 Gilead Sciences USA 40.16 32.68 28.5% gilead.com
4 Biogen Idec USA 34.26 25.6 28.5% biogenidec.com
5 Teva Pharmaceutical Industries Israel 34.23 42.96 -20.3% tevapharm.com
6 Baxter International USA 32.27 33.36 -3.3% baxter.com
7 Celgene USA 28.38 27.52 3.1% celgene.com
8 Merck KGaA Germany 21.16 20.14 5.1% merckgroup.com
9 CSL Australia 21.11 18.33 15.2% csl.com.au
10 Alexion Pharmaceuticals USA 18.85 10.48 79.9% alxn.com
11 Vertex Pharmaceuticals USA 10.64 10.79 -1.4% vrtx.com
12 Regeneron USA 11.3 5.09 122.0% regeneron.com
13 Forest Laboratories USA 8.87 9.09 -2.4% frx.com
14 UCB Belgium 8.77 6.84 28.2% ucb.com
15 Élan Ireland 8.63 6.67 29.4% elan.com
16 BioMarin Pharmaceutical USA 5.35 3.32 61.1% biomarinpharm.com
17 Dr. Reddy’s Laboratories India 5.35 5.03 6.4% drreddys.com
18 Amylin Pharmaceuticals § USA 5.06 1.74 190.8% amylin.com
19 Onyx Pharmaceuticals USA 5.06 2.1 141.0% onyx.com
20 Actelion Switzerland 4.65 5.02 -7.4% actelion.com
21 Warner Chilcott Ireland 4.49 5.69 -21.1% wcrx.com
22 Ranbaxy Laboratories India 3.71 4.08 -9.1% ranbaxy.com
23 Medivation USA 3.65 0.683 433.4% medivation.com
24 ARIAD Pharmaceuticals USA 3.18 1.58 101.3% ariad.com
25 Seattle Genetics USA 2.92 1.89 54.5% seagen.com

§ – Acquired by Bristol-Myers Squibb in a $7 billion deal completed Aug 8 2012 (therefore no longer independent in this list going forward).

NOTE: Market Cap is an indication of the perceived value of the company (&/or its technology) and not necessarily a measure of its size, sales or number of employees; it is indicative of both current and future scale and profitability of the company. The year-on-year change in its value is indicative of the (real or perceived) performance or progress of that company over that year.

Biotechnology companies

  • The following is a list of the top 100 companies ranked by revenue (2006).[3] The first nine companies qualify for the list of the top 50 pharmaceutical companies.

Examining the list of the top 100 such companies, below, shows that many have negative income. This is consistent with the notion that only one in ten biotechnology companies were considered profitable in mid-2005.[4]

Rank 2006 Company Country Revenue in 2006 (USD millions) R&D in 2006 (USD millions) Net income/ (loss) in 2006 (USD millions) Employees in 2006
1 Amgen USA 14,268.0 3,366.0 2,950.0 20,100
2 Genentech USA 11,724.0 2,995.0 2,740.0 10,001+
3 Genzyme USA 3,187.0 650.0 (16.8) 9,000+
4 UCB Belgium 3,169.6 772.6 461.1 8,477
5 Gilead Sciences USA 3,026.1 383.9 (1,190.0) 7,575
6 Serono Switzerland 2,804.9 560.5 735.4 4,775
7 Biogen Idec USA 2,683.0 718.4 217.5 3,750
8 CSL Australia 2,148.3 119.1 86.8 2,895
9 Cephalon USA 1,764.1 403.4 144.8 2,515
10 MedImmune USA 1,276.8 448.9 48.7 2,359
11 Celgene USA 898.9 258.6 69.0 1,864
12 Abraxis BioScience USA 765.5 96.9 (46.9) 1,734
13 Actelion Switzerland 754.6 169.0 192.4 1,550
14 ImClone Systems USA 677.8 112.1 370.7 1,287
15 Amylin Pharmaceuticals USA 510.9 222.1 (218.9) 1,100
16 Millennium Pharmaceuticals USA 486.8 318.2 (44.0) 1,073
17 PDL BioPharma USA 414.8 260.7 (130.0) 993
18 OSI Pharmaceuticals USA 375.7 176.7 (582.2) 962
19 MGI Pharma USA 342.8 100.1 (40.2) 947
20 Pharmion USA 238.6 70.1 (91.0) 793
21 Nektar Therapeutics USA 217.7 149.4 (154.8) 770
22 Vertex Pharmaceuticals USA 216.4 371.7 (206.9) 760
23 Biocon India 200.3 30.5 43.5 1,838
24 Cubist Pharmaceuticals USA 194.7 57.4 (0.4) 746
25 Enzon Pharmaceuticals USA 185.7 43.5 21.3 722
26 QLT Canada 175.1 56.4 (101.6) 653
27 ViroPharma USA 167.2 19.2 66.7 651
28 Alkermes USA 166.6 89.1 3.8 617
29 Crucell Netherlands 165.3 84.9 (110.0) 611
30 United Therapeutics USA 159.6 57.6 74.0 585
31 LifeCell USA 141.7 16.5 20.5 573
32 Ligand Pharmaceuticals USA 141.0 41.9 (31.7) 540
33 Myriad Genetics USA 114.3 83.8 (38.2) 511
34 Exelixis USA 98.7 185.5 (101.5) 500
35 Cangene Canada 96.8 22.1 11.6 498
36 InterMune USA 90.8 103.8 (107.2) 492
37 Nabi Biopharmaceuticals USA 89.9 37.6 (58.7) 487
38 BioMarin Pharmaceutical USA 84.2 66.7 (28.5) 417
39 Lexicon Pharmaceuticals USA 72.8 106.7 (54.3) 410
40 Progenics Pharmaceuticals USA 69.9 61.7 (21.6) 410
41 Innogenetics Belgium 67.5 32.1 (31.5) 371
42 Idenix Pharmaceuticals USA 67.4 96.1 (75.1) 359
43 MorphoSys Germany 66.6 21.9 7.6 336
44 Omrix Biopharmaceuticals USA 63.8 3.4 23.1 335
45 Regeneron Pharmaceuticals USA 63.4 137.1 (102.3) 323
46 Acambis UK 57.0 68.2 (30.4) 285
47 Tanox USA 56.1 53.4 (2.6) 285
48 ViaCell USA 54.4 14.0 (21.0) 282
49 Indevus Pharmaceuticals USA 50.5 43.2 -50.6 279
50 Medarex USA 48.6 194.5 (181.7) 277
51 NPS Pharmaceuticals USA 48.5 68.4 (112.7) 276
52 Monogram Biosciences USA 48.0 19.0 (38.7) 274
53 Oscient Pharmaceuticals USA 46.2 12.4 (78.5) 267
54 Array BioPharma USA 45.0 33.4 (39.6) 263
55 AEterna Zentaris Canada 41.4 28.7 33.4 260
56 IsoTis Switzerland 40.7 7.7 (18.5) 255
57 Enzo Biochem USA 39.8 7.9 (15.7) 255
58 CuraGen USA 39.6 58.5 (59.8) 254
59 Neurocrine Biosciences USA 39.2 97.7 (107.2) 254
60 MediGene Germany 38.4 26.7 (8.7) 248
61 Life Therapeutics Australia 37.6 0.1 (31.2) 245
62 Inspire Pharmaceuticals USA 37.1 42.5 (42.1) 238
63 CV Therapeutics USA 36.8 135.3 (274.3) 233
64 Cerus USA 35.6 29.5 (4.8) 208
65 SciClone Pharmaceuticals USA 32.7 14.1 0.7 197
66 ImmunoGen USA 32.1 40.9 (17.8) 197
67 Protherics UK 30.9 11.8 (16.5) 196
68 Arena Pharmaceuticals USA 30.6 103.4 (88.3) 195
69 Vernalis UK 30.1 71.7 (78.2) 192
70 Bavarian Nordic Denmark 29.5 19.9 (27.1) 191
71 Xoma USA 29.5 52.1 (51.8) 189
72 GPC Biotech Germany 28.5 81.3 (80.4) 180
73 Micromet USA 27.6 28.3 0.0 171
74 Targacept USA 27.5 21.8 (1.2) 170
75 Carrington Laboratories USA 27.4 5.8 (7.6) 166
76 Acorda Therapeutics USA 27.4 12.1 (60.0) 158
77 Anika Therapeutics USA 26.8 3.6 4.6 156
78 Human Genome Sciences USA 25.8 209.2 (251.2) 151
79 Dusa Pharmaceuticals USA 25.6 6.2 (31.3) 150
80 ZymoGenetics USA 25.4 128.5 (130.0) 150
81 Maxygen USA 25.0 49.1 (16.5) 147
82 Isis Pharmaceuticals USA 24.5 80.6 (45.9) 133
83 Genmab Denmark 23.9 90.6 (77.4) 128
84 BioSciMed USA 23.9 11.6 (1.0) 126
85 Bioniche Life Sciences Canada 24.1 11.9 (1.0) 127
86 Vitrolife Sweden 23.2 3.3 2.1 124
87 Coley Pha
91 Medivir Group Sweden 18.8 39.7 (29.7) 88
92 Peptech Australia 18.7 4.6 3.8 85
93 Ambrilia Biopharma Canada 17.4 8.3 (2.1) 85
94 Cytogen USA 17.3 7.3 (15.1) 85
95 Replidyne USA 16.0 38.3 (34.6) 79
96 Sinovac Biotech China 15.4 0.3 (0.7) 67
97 Trimeris USA 15.2 18.3 7.4 64
98 Avanir Pharmaceuticals USA 15.2 29.2 (62.6) 64
99 Adolor USA 15.1 56.7 (69.7)

 

 

 

Quelle: Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_biotechnology_companies

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World, European and German pharmaceutical markets

 

World, European and German pharmaceutical markets

Abr.: WM = world market; EU = European market; US = US market; D = German market

world pharmaceutical market (in US$ bn)

Year 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
forecast 292.0 294.8 304.2 338.0 373.0 406.9 438.0 469.4 505.8
IMS global sales 337.2 354.0 392.0 430.3 491.8
IMS audited sales 295.9 321.8 364.2 400.6 466.3
sources: Global Pharma Forecasts and IMS

 

generics

– US$ 84bn worth of blockbuster products will lose US patent protection by 2008
– Biologicals worth US$ 15bn in 2003 sales will lose US patent protection by 2007
– Renenues of Top10 generics companies (2002): US$ 10.64 bn

generic biologics are estimated to have reached $30M in 2003, growth is expected to continue at an annual rate of 135% to 2010. By 2010, the market will grow to approximately $12B worldwide (Research & Markets Ltd, 2004)

source: Ernst & Young, Datamonitor

top 20 drug products by sales value (2000) with sales forecast for 2004

download table (pdf file)
source: Nature Reviews Drug Discovery 1, 175-176 (2002)

 

pharma sales through retail pharmacies 01/2003-01/2004

country in US$ m % growth (ref. to US$) % growth at constant exchange rates
world 317,948 14 8
USA 163,157 11 11
Canada 8,862 23 11
Germany 22,748 27 7
France 18,793 27 6
Italy 12,933 22 2
UK 13,177 20 10
Spain 8,980 34 12
Japan (incl. hospitals) 52,825 11 3
Mexico 6,220 2 2
Brazil 4,266 13 13
Argentina 1,594 48 48
source: IMS Strategy Group

pharma sales through retail pharmacies 01/2003-01/2004
according to therapeutic category

therapeutic area in US$ m % growth (ref. to US$) % growth at constant exchange rates
cardiovascular 61,788 15 7
CNS 57,921 19 14
alimentary/ metabolism 46,598 13 7
respiratory 28,185 7 2
anti-infectives 27,025 12 6
muco skeletal 19,972 19 12
genito urinary 17,543 9 4
cytostatics 14,816 18 10
dermatologicals 9,585 11 5
blood agents 10,892 23 14
sensory organs 6,428 15 8
diagnostic agents 5,788 18 10
hormones 5,046 17 9
source: IMS Strategy Group

 

therapeutic categories

Market

Size

Year

Source

WM thrombolytics

US$ 700-800m
US$ 1.2bn

1997
2007

HB, 31 Oct 1996
Decision Resources

WM serum albumin

US$ 1.3bn
US$ 1.5bn

1997
2003

FT, 17 March 1997
P. Reynolds, Biotecnologia

US serum albumin

US$ 1.0bn

2003

Tranxenogen Inc.

WM therapeutic antibodies

US$ 59m
US$ 209m
US$ 323m
US$ 722m
US$ 1336m
US$ 2205m
US$ 2958m
US$ 3567m
US$ 4700m

1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003

Frost & Sullivan, BancBoston

WM HepB vaccines

US$ 1.4bn

1999

FAZ

WM human vaccines

US$ 2.9bn
US$ 7.0bn

1994
2000

Frost & Sullivan

growth hormones

EU: US$ 322m
USA: US$ 366m
Japan: US$ 417m

EU: US$ 451m
USA: US$ 417m
Japan: US$ 445m

1998

2004

Frost & Sullivan

WM cell therapies and tissue repair

cell therapies: US$ 14.572bn
tissue engineering: US$ 3.867bn
relevant proteins and peptides: US$ 1.819bn

2007

Business Communications

WM cell culture systems

US$ 125m
US$ 167.2m

1998
2004

Frost & Sullivan (Rep. 3489)

WM lipid hormones

US$ 14.8bn
US$ 22.2bn

1997
2002

Business Communications

WM anti epileptics

US$ 5.2bn

1997

BASF

WM brust cancer therapeutics

US$ 1.5bn
US$ 2.2bn

1997
2007

Decision Resources, Inc.
Tel +32 2 351 4839

WM RA therapies

US$ 1.1bn
US$ 4.3bn

1997
2007

Decision Resources, Inc.
Tel +32 2 351 4839

WM biologics for RA therapy

US$ 4.0bn

2006

Merril Lynch

WM lipid regulating drugs

US$ 7.7bn
US$ 15.0bn

1997
2007

Decision Resources, Inc.
Tel +32 2 351 4839

WM therapies for benign prostate diseases

US$ 900m
US$ 1.3bn

1997
2007

Decision Resources, Inc.
Tel +32 2 351 4839

WM anti-allergicals (non-OTC)

US$ 3bn
US$ 6bn

1999
2005

Richards Communications (Ashland, OR)

WM osteoporosis therapeutics

US$ 2bn
US$ 9bn

1997
2007

Decision Resources, Inc.
Tel +32 2 351 4839

WM advanced drug delivery systems

US$ 32bn
US$ 53bn

1998
2005

Front Line Strategic Management Consulting

WM vitamin C

US$ 600m

1998

Genencor

production of active pharmaceutical ingredients (API)

total

US$ 49.8bn
US$ 77.4bn

2000
2005

GEN, 22,6, 15-03-2002

brand named products

US$ 43.4bn
85%

2000
2005

GEN, 22,6, 15-03-2002

sales of generics

USA

US$ 21.6bn

2005

GEN, 22,6, 15-03-2002

contract production of pharmaceuticals

WM

US$ 14.8bn

1999

GEN, 22,6, 15-03-2002

pharmaceuticals in Germany

Market

Size

Year

Source

number of drugs on the market

2,300

2001

VFA Statistics 2002

drug sales total

€ 32.9bn

sales through pharmacies
€30.1bn
sales thourgh hospitals

€ 2.8bn

exports
– intermediates
– products

€ 19,832.1m
€ 3,416.8m
€ 16,415.3m

imports
– intermediates
– products

€ 12,388.2m
€ 3.200.9m
€ 9,187.3m

Abr.: C&EN = Chemical and Engineering News, FAZ = Frankfurter Allgemeine Zeitung, FT = Financial Times, GEN = Genetic Engineering News, HB = Handelsblatt, VFA = Association of Research-based Pharmaceutical Companies in Germany (VFA)

Erläuterungen Biotechnologie

Erläuterungen Biotechnologie

Aminosäuren   [zurück]
Organische Verbindungen, die als charakteristisches Merkmal sowohl eine Aminogruppe als auch eine Carboxylgruppe besitzen. Die 20 sogenannten “natürlichen” Aminosäuren werden an den Ribosomen einer Zelle gemäß dem Bauplan der DNA zusammengehängt und bilden die Proteine.

Antibiotika   [zurück]
Niedermolekulare Substanzen, die hauptsächlich von Mikroorganismen produziert werden und das Wachstum anderer Mikroorganismen hemmen können.

Antigene   [zurück]
Fremdstoffe, die das Immunsystem zur Produktion von Antikörpern anregen.

Antikörper   [zurück]
sind von weißen Blutkörperchen erzeugte Proteine, die zur Abwehr eingedrungener Fremdstoffe dienen.

Antisense-Technik   [zurück]
Kurze RNA-Stücke oder synthetische RNA-Analoga binden spezifisch an die komplementäre Sequenz einer m-RNA und blockieren dadurch die nachfolgende Proteinsynthese. Die Genaktivität ist somit ausgeschaltet.

Bakterien   [zurück]
Einzellige Mikroorganismen ohne Zellkern. Sie eignen sich sehr gut für biotechnologische Produktionsverfahren, da sie in billigen Nährlösungen schnell vermehrt werden können.

Basen   [zurück]
Allg. Gegenspieler von “Säuren”, mit denen sie sich zu “Salzen” neutralisieren. In der Molekulargenetik sind “Basen” die übliche Bezeichnung für die basischen Bestandteile der Nukleotide, den Untereinheiten von DNA und RNA. Die genetische Information wird durch die vier DNA-Basen Adenin (A), Cytosin (C), Thymin (T) und Guanin (G) codiert (s. Struktur der DNA ).

Basenpaar   [zurück]
Die beiden Basen Adenin und Thymin sowie die beiden Basen Cytosin und Guanin bilden in einem DNA-Doppelstrang jeweils Paare aus, die durch schwache Bindungen zusammengehalten werden. Die Summe dieser Bindungen ist für den Zusammenhalt der beiden DNA-Stränge verantwortlich. Etwas mißverständlich wird der Begriff Basenpaar auch für zwei komplementäre Nukleotide gebraucht. Die Aussage, daß die menschliche DNA aus 3 Milliarden Basenpaaren besteht, bedeutet genauer, daß sie aus rund 6 Milliarden Nukleotiden aufgebaut ist.

cDNA   [zurück]
entsteht durch die Synthese von DNA an mRNA, also einem Prozeß, der umgekehrt läuft wie die normalerweise stattfindende Synthese von mRNA an DNA (Transkription). Während die Gene höherer Organismen meist Einschübe (Introns) enthalten, sind diese Einschübe in der cDNA nicht mehr vorhanden. Sie werden beim Entstehen der mRNA aus dieser entfernt.

Chimäre   [zurück]
ein Organismus, der aus Zellen verschiedener Tiere bzw. Pflanzen besteht.

Chromosom   [zurück]
(gr. Farbkörper, weil mit spez. Farbstoffen anfärbbar) Sehr langes DNA-Molekül, das viele Gene enthält. Die DNA ist an eine Vielzahl unterschiedlicher Proteine gebunden und dadurch geschützt. Alle Zellen einer Tier- oder Pflanzenart (mit Ausnahme der Keimzellen) enthalten denselben charakteristischen Satz von C. Auch das große DNA-Molekül der Bakterien wird als C. bezeichnet.

Cytokine   [zurück]
Oberbegriff für zahlreiche körpereigene Substanzen, die von Zellen des Immunsystems während der Immunantwort freigesetzt werden. Sie sind wichtig für Reparaturmechanismen von Gewebeschäden und stimulieren spezifisch das Wachstum von Zellen. Zu den Cytokinen gehören u.a. Interleukine (IL), Interferone und die Wachstumsfaktoren GM-CSF und G-CSF (s. Kap. 7).

Desoxyribonukleinsäure; DNA/DNS   [zurück]
(engl. deoxyribonucleic acid, deutsch Desoxy-Ribonukleinsäure). Die Erbsubstanz aller Organismen – von einigen Viren abgesehen, bei denen die Erbinformation in der RNA gespeichert ist. Die DNA besteht aus linear verknüpften Nukleotiden, deren Abfolge die Erbinformation bildet. Siehe dazu auch das Schema ‘Vom Gen zum Protein’

Differenzierung   [zurück]
In höheren Organismen sind unterschiedliche Typen von Zellen vorhanden, die spezialisierte Funktionen erfüllen. Eine Hautzelle des Menschen muß andere Aufgaben erledigen als eine Leberzelle. Der Prozeß, der spezialisierte Zellen entstehen läßt, wird als Differenzierung bezeichnet. In höheren Organismen entstehen alle Zelltypen durch Teilung und Differenzierung aus der befruchteten Eizelle.

Domäne   [zurück]
Eine Proteindomäne ist die kleinste Einheit eines Proteins mit einer definierten und unabhängig gefalteten Struktur. Proteindomänen bestehen aus 50-150 Aminosäuren und führen häufig individuelle Reaktionen aus, deren Zusammenwirken die Gesamtfunktion eines Proteins ausmacht

Doppelhelix   [zurück]
Zwei schraubenförmig umeinander gewundene DNA-Stränge (s. Struktur der DNA )

Einzel-Nucleotid-Polymorphismen (engl. single nucleotide polymorphisms, SNPs)   [zurück]
sind Abweichungen in einzelnen Basenpaar-Positionen zwischen den Genomen zweier Organismen derselben Art. SNPs tauchen im ganzen Genom je nach Region in Abständen von 100-2000 Basenpaaren auf. Sie sind für die individuell unterschiedliche Ausprägung von gleichen Phänotypen verantwortlich, z.B. die Nebenwirkungen bzw. Verträglichkeit eines Medikaments.

Enzyme   [zurück]
Proteine, die chemische Reaktionen beschleunigen (Biokatalysatoren).

ESTs (expressed sequence tags)   [zurück]
Zur Suche nach unbekannten Genen werden bevorzugt sogenannte ESTs (expressed sequence tags) als “Gen-Sonden” eingesetzt. ESTs sind kurze cDNA-Fragmente, die aus mRNAs erhalten werden, welche ja bekanntlich die Botenmoleküle für die Proteinsynthese sind. ESTs sind deshalb charakteristische Marker für codierende Abschnitte im Genom, sprich für Gene. Findet man eine EST-Sequenz im Genom wieder, hat man auch das Gen gefunden.

Eukaryonten   [zurück]
Zellen mit echtem Zellkern

Fluoreszenzfarbstoff   [zurück]
Farbstoff, der bei Bestrahlung mit kurzwelligem UV-Licht Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich aussendet.

Gen   [zurück]
Grundeinheit der Erbinformation. Ein G. besteht aus einem DNA-Abschnitt, der die Information zur Synthese einer RNA enthält. In einigen Fällen ist die RNA selbst das Endprodukt. Meist dient sie aber dem Transport der genetischen Information zu den Ribosomen, wo dann Proteine gebildet werden.

Genbank   [zurück]
Sammlung von klonierten Genfragmenten.

Genexpression   [zurück]
Ablesen der in den Genen enthaltenen Informationen in mRNA, meistens zur Umsetzung in Proteine

Genetischer Code   [zurück]
Stellt die Beziehung zwischen der Nukleotid-Abfolge in einem Gen und der Aminosäure-Abfolge in einem Protein her.

Genom (Genotyp)   [zurück]
Summe der Erbanlagen eines Organismus.

Gentechnik   [zurück]
Verfahren zur gezielten Veränderung des Erbguts von Organismen.

Gentherapie   [zurück]
Versuch der Heilung von Krankheiten z.B. durch das Einführen intakter Gene in die “kranken” Zellen. Man unterscheidet beim Menschen die erlaubte (nicht auf die Nachkommen vererbbare) Somatische Gentherapie an Körperzellen von der verbotenen Keimbahntherapie (auf die Nachkommen vererbbar) an den Keimzellen.

Glycoproteine   [zurück]
G. sind Eiweisse, an die Zuckermoleküle bzw. ganze Ketten von Zuckereinheiten gebunden sind. Die Glycosylierungen (“das Zuckeranhängen”) werden von ganz spezifischen Enzymen ausgeführt; die erhaltenen “Glycosylierungsmuster” sind charakteristisch für die jeweiligen Zelltypen, in denen sie stattfinden. Bakterien führen Glycosylierungen von fremden, sprich humanen Proteinen meistens nicht aus. Hefen können das zwar, machen es aber “falsch”.

gram-negativ, gram-positiv   [zurück]
Gram-negative und gram-positive Bakterien unterscheiden sich im Aufbau ihrer Zellwand. Die Bezeichnung ‘gram-negativ/gram-positiv’ kommt von der sogenannten Gram-Färbung. Gram-positive Bakterien können mit diesem Verfahren angefärbt werden, gram-negative nicht.

Hybridisierung   [zurück]
Doppelstrangbildung von komplementären einzelsträngigen DNA- und/oder auch RNA-Molekülen.

Immunologie   [zurück]
Wissenschaft, die sich u.a. mit den Abwehrreaktionen von Mensch und Tier gegen Organismen wie Bakterien, Pilze und Viren, aber auch mit Abwehrreaktionen gegen fremde Zellen und Gewebe bzw. gegen eigene Zellen und Gewebe beschäftigt (Autoimmunreaktionen).

Inserieren   [zurück]
Einfügen von DNA-Abschnitten in ein anderes DNA-Molekül.

in silico   [zurück]
wörtlich: in Silizium. Silizium ist das Material, aus dem Computerchips bestehen; in silico heißt daher: im Computer

in vitro   [zurück]
lat. im (Reagenz-)Glas

in vivo   [zurück]
lat. im Lebewesen, im Körper

Karyogramm   [zurück]
Mikroskopisches Bild aller im Zellkern enthaltenen Chromosomen, meistens nach Größen sortiert dargestellt.

Katalysator   [zurück]
Reaktionsbeschleuniger

Keimbahn   [zurück]
Organe und Zellen – sog. Keimzellen – des Körpers, die der Vererbung dienen

Klonen   [zurück]
Erzeugen von Zellen oder ganzen Organismen, die genotypisch gleich sind. Die ursprüngliche Zelle stammt z.B. aus einem frühen Embryonalstadium.

Klonieren   [zurück]
Erzeugen von Zellen, die gentechnisch verändertes Erbgut enthalten.

Liganden   [zurück]
Häufig relativ kleine Moleküle, die genau in die Bindungstasche von Rezeptoren passen. So wie nur ein ganz bestimmter Schlüssel in ein Schloß paßt, können nur genau definierte Liganden mit ihren jeweiligen Rezeptoren in Wechselwirkung treten.

Lymphozyten   [zurück]
Bestimmte Klasse von weißen Blutkörperchen, die von entscheidender Bedeutung für das Immunsystem sind.

Lymphom   [zurück]
Unter einem Lymphom versteht man allgemein einen Tumor, das heißt eine “Schwellung” eines Lymphknotens. Als maligne Lymphome werden die bösartigen Tumoren des lymphatischen Systems bezeichnet. Das bedeutet, daß diese Erkrankungen von lymphatischen Organen oder den lymphatischen Zellen ausgehen. Da lymphatisches Gewebe viele Regionen des menschlichen Körpers durchzieht, können maligne Lymphome auch andere Organe, z.B. das Gehirn oder die Leber betreffen.

messenger-RNA, mRNA   [zurück]
entsteht mit Hilfe von RNA-Polymerasen aus der DNA (Transkription) und enthält die Information zur Synthese eines Proteins. Siehe dazu auch das Schema ‘Vom Gen zum Protein’

Metastase   [zurück]
Bei Krebs eine Tochtergeschwulst durch Wachstum von Zellen, die sich vom Primärtumor abgelöst haben. Eine Metastase kann weit entfernt vom Primärtumor und in völlig anderen Geweben entstehen.

Mitochondrien   [zurück]
sind membranumgebene, bakteriengroße Zellbestandteile, die das “Kraftwerk” der Zelle enthalten, d.h. für die Bildung des Treibstoffs ATP sorgen. M. verfügen über eigenes, unabhängig von zellulärer DNA vermehrtes Erbgut, das stark bakteriellen Plasmiden ähnelt. Man vermutet, dass M. aus Bakterien hervorgegangen sind, die mit höheren Zellen zusammenlebten und von diesen zum beidseitigen Nutzen aufgenommen wurden (Endo-Symbionten-Hypothese).

Monoklonale Antikörper   [zurück]
strukturell identische Antikörper, die daher auch über die exakt gleiche Bindungsstelle für ein Antigen verfügen.

Multipotenz, multipotent   [zurück]
Eigenschaft von gewebetypischen Stammzellen, sich in unterschiedliche Zelltypen eines Organs (z.B. des Bluts) entwickeln zu können.

Mutation   [zurück]
Veränderung des Erbmoleküls DNA dergestalt, daß sich Veränderungen in der Abfolge der Nukleotide ergeben.

Mutagenese   [zurück]
Erzeugung von Mutationen. M. können u.a. durch UV- Licht oder andere Strahlung und zahlreiche Chemikalien ausgelöst werden.

Non-Hodgkin Lymphom   [zurück]
Etwa 10 von 100.000 Menschen erkranken jährlich in Deutschland an Non-Hodgkin-Lymphomen. Als maligne Lymphome werden alle bösartigen Erkrankungen des lymphatischen Systems bezeichnet. Mit Hilfe spezieller Gewebeuntersuchungsmethoden können sie genau klassifiziert werden. Dabei unterscheidet man das Hodgkin-Lymphom von den Non- Hodgkin-Lymphomen, weil sich histologisch sogenannte Hodgkin-Krebszellen nachweisen lassen. Non-Hodgkin Lymphome können in jedem Alter auftreten; finden sich jedoch gehäuft zwischen dem 50. und 70. Lebensjahr.

Nukleosid   [zurück]
Grundbaustein der DNA. Ein Nukleosid besteht aus einer Zuckereinheit, die mit einer Base verbunden ist. In der DNA bzw. RNA werden die Nukleoside an den Zuckereinheiten durch Phosphatreste zu den DNA- bzw. RNA-Ketten verbunden.

Nukleotid   [zurück]
Nukleoside, die an einer freien Hydroxylgruppe (meistens der 5′-Hydroxylgruppe) mit Phosphorsäure-Resten verbunden sind.

Oligonukleotid   [zurück]
(oligo, gr. wenig, gering) Abfolge von einigen wenigen bis zu vielen Hundert, miteinander verknüpften, Nukleotiden. Ein Oligonukleotid entspricht damit einem (sehr) kurzen DNA-Einzelstrang.

Omnipotenz, omnipotent   [zurück]
s. Totipotenz

pathogen   [zurück]
Krankheiten auslösend, krankmachend

PCR   [zurück]
(eng. polymerase chain reaction). Verfahren zur Vermehrung von DNA in vitro.

Penicillin   [zurück]
Naturstoff, der von verschiedenen Pilzen, u.a. Penicillium chrysogenum, gebildet wird. Penicillin gehört zur Gruppe der ß-Lactam Antibiotika und stört die Synthese der Zellwand von Bakterien, wodurch diese letztlich abgetötet werden.

Phänotyp   [zurück]
Erscheinungsbild eines Organismus durch Ausprägung der Erbanlagen.

Phage   [zurück]
Abkürzung für Bakteriophage. P. sind Viren, die Bakterien befallen und daher harmlos für höhere Organismen.

Phasenproblem   [zurück]
Die Reflexe im Röntgen-Diffraktionsbild liefern nur die Beträge der komplexzahligen Interferenzsignale (genauer: der Strukturfaktoren), und deshalb nicht die Information über die Phasenverschiebungen der Teilstrahlen.

Plasmide   [zurück]
Ringe aus DNA-Doppelsträngen, die hauptsächlich in Bakterien vorkommen. Sie werden unabhängig vom Chromosom vermehrt und können in der Gentechnik bei der Klonierung fremder DNA von Nutzen sein.

Pluripotent, Pluripotenz   [zurück]
Potential von embryonalen Stammzellen, in Zellen verschiedener Gewebetypen ausreifen (differenzieren) zu können.

Prokaryonten   [zurück]
Zellen ohne Zellkern, z.B. Bakterien.

Proteine   [zurück]
Werden im Deutschen auch als Eiweisse bezeichnet. Sehr vielseitige Werkzeuge und Bausteine der Zellen, die viele Funktionen haben können, z.B. als Enzyme. P. bestehen aus Ketten von Aminosäuren. Teils sind mehrere Ketten von Aminosäuren zusammengelagert und ergeben erst dadurch das fertige Protein.

Proteinstruktur   [zurück]
Die lineare Abfolge der Aminosäuren in einer Kette bildet die sogenannte Primärstruktur. Sie sagt nur wenig über die räumliche Gestalt des Proteins aus. Längere Abschnitte einer Kette können sich zu Schrauben (Helices, singular Helix) aufwinden oder in parallele Stränge einer Mehrfach-Schlaufe anordnen, die zusammen ein sogenanntes beta-Faltblatt bilden. Diese charakteristischen Formen bezeichnet man auch als Sekundärstrukturen. Die über Schlaufen verbundenen Sekundärstrukturen bilden schließlich die Struktur des kompletten Proteins, die sogenannte Tertiärstruktur. Oft hat man es mit zusammengesetzten Proteinen zu tun, die aus mehreren Untereinheiten bestehen. Die Struktur eines solchen Komplexes nennt man Quartärstruktur.

Protoplasten   [zurück]
Zellen ohne Zellwände.

Rekombination   [zurück]
Kombination von DNA unterschiedlicher Herkunft. Im klassischen Sinn bezieht sich R. auf den Austausch von Erbinformation zwischen eng verwandten DNA-Molekülen, z.B. einem väterlichen und einem mütterlichen Chromosom. Im Zusammenhang mit der Gentechnik bezeichnet R. ganz allgemein die Kombination von DNA-Molekülen aus unterschiedlichen Quellen.

Restriktionsenzyme   [zurück]
Enzyme, die bestimmte Sequenzen der DNA erkennen und die DNA spezifisch schneiden können.

Restriktionsschnittstelle   [zurück]
DNA-Sequenz, die von einem Restriktionsenzym gespalten wird.

Retroviren   [zurück]
Viren, deren Erbgut aus RNA besteht. Es muss nach dem Entern der Zelle (mittels Reverser Transkriptase) erst in DNA umgeschrieben werden, um vermehrt bzw. ins Wirtsgenom integriert werden zu können. Viele krankheitserregende Viren, insbesondere Krebs-auslösende Viren oder das HIV zählen dazu.

Rezeptoren   [zurück]
Moleküle, die u.a. auf Zelloberflächen anzutreffen sind. Sie sind in der Lage, ein genau definiertes Molekül zu binden, ihren Liganden. Das Zusammentreffen von Ligand und Rezeptor kann hochspezifisch eine Abfolge von Reaktionen innerhalb der Zelle in Gang setzen.

RNA   [zurück]
entsteht durch Transkription der DNA und enthält die Information zur Synthese eines Proteins (s. messenger-RNA) oder übt andere Funktionen aus (rRNA ist Bestandteil der Ribosomen, tRNA transportiert Aminosäuren zu den Ribosomen). RNA unterscheidet sich von der DNA durch das Vorhandensein einer anderen Zuckereinheit und die Verwendung der Base Uracil anstelle von Thymin.

RNA-Interferenz-Technik (RNAi)   [zurück]
Eingesetze doppelsträngige RNA-Stücke, auch siRNA genannt (small interfering RNA), führen zur Zerstörung von m-RNA, die zu einem der beiden Stränge komplementär ist. Die siRNA, die dabei eine optimale Länge von 21 Nukleotiden besitzen sollte, aktiviert unter Komplexbildung spezifische Proteine der Zelle, die dann die m-RNA an entsprechender Stelle spalten. Die Genaktivität wird damit vollständig eingestellt.

Ribosomen   [zurück]
Komplexe Strukturen in Zellen, an denen die Synthese von Proteinen abläuft. Die als mRNA vorliegende genetische Information wird am Ribosom Triplett für Triplett in eine Abfolge von Aminosäuren innerhalb einer Proteinkette übersetzt. Siehe dazu auch das Schema ‘Vom Gen zum Protein’

Ribozyme   [zurück]
sind RNA-Moleküle, die katalytische Aktivität besitzen. Sie können z.B. sich und andere RNA-Moleküle ganz spezifisch spalten.

Selektion   [zurück]
Auswahl von Organismen, die einen bestimmten Phänotyp aufweisen.

Sequenzanalyse   [zurück]
ermittelt die Abfolge der Nukleotide innerhalb der DNA bzw. die Abfolge der Aminosäuren innerhalb von Proteinen.

Somatische Gentherapie   [zurück]
Gentherapie an Zellen des Körpers, ausser den Keimzellen. Die Veränderungen können daher nicht vererbt werden.

Sphingolipide   [zurück]
Diese komplexen Moleküle sind zusammengesetzt aus einem hydrophoben Anteil, dem Ceramid, und einer hydrophilen Komponente, die aus einer unterschiedlichen Anzahl von Zuckern aufgebaut ist. Neutrale Sphingolipide stellen wesentliche Membran-Komponenten dar, die vor allem auch am Aufbau intrazellulärer Organellen (Golgi-Apparat, Lysosomen) beteiligt sind.

Spliceosomen   [zurück]
sind die Präzisionsmaschinen für die Spaltung der primären m-RNA. Es handelt sich um große Molekülkomplexe, die große Mengen an “Vorläufer”-mRNA, Ribonucleoprotein-Partikel und weitere Proteine, sog. splicing-Faktoren, enthalten. Ribonucleoprotein-Partikel verfügen über RNA-ähnliche Strukturen, die zur “Vorläufer”-mRNA komplementäre Basenpaare bilden und damit die Stränge beim Schneiden zusammenhalten.

Totipotent, Totipotenz   [zurück]
Eigenschaft früher Embryonalzellen (meistens bis zum 8-Zellstadium) sich auch nach Abtrennung vom Embryo zu einem kompletten Organismus entwickeln zu können.

Transformation   [zurück]
Einführen fremder DNA in eine Zelle.

transgen   [zurück]
Als transgen werden höhere Organismen bezeichnet, die fremdes Erbgut tragen.

t-RNA   [zurück]
Die t-RNA sorgt als Trägermolekül dafür, daß die entsprechenden Aminosäuren zum Ribosom gebracht und in die von der m-RNA vorgegebene Reihenfolge zum Protein zusammengebaut werden. Die t-RNA enthält zum einen eine Region, an die die zu übertragende Aminosäure mittels eines Enzyms spezifisch gebunden wird. Die Aminosäureaktzeptorregion ist für jede Aminosäure spezifisch. Zum anderen verfügt sie über ein Triplett, das ‘Anticodon’, das komplementär zum m-RNA-Codon für die Aminosäure ist. Damit ist gewährleistet, daß die Aminosäure genau an der vorgesehenen Stelle in die entstehende Aminosäurekette eingebaut wird. Siehe dazu auch das Schema ‘Vom Gen zum Protein’

Transkription   [zurück]
Umschreiben der DNA in RNA. Wichtigstes Enzym hierfür ist die RNA-Polymerase. Siehe dazu auch das Schema ‘Vom Gen zum Protein’

Translation   [zurück]
Übersetzung der mRNA in Proteine. Siehe dazu auch das Schema ‘Vom Gen zum Protein’

Triplett   [zurück]
Abfolge von 3 Nukleotiden innerhalb der DNA. Einem Triplett in der DNA ist nach den Regeln des genetischen Codes eine definierte Aminosäure in einem Protein zugeordnet (Codon).

Vakzin   [zurück]
Impfstoff.

Vektor   [zurück]
DNA-Molekül (z.B. ein Plasmid), das in Zellen eingeschleust werden kann und von den Wirtszellen bei Teilung meist an die Tochterzellen weitergegeben wird. Vektoren werden für die Übertragung von fremden DNA-Abschnitten benutzt.

Virus   [zurück]
Viren können in bestimmte Zellen eindringen und ihr Erbgut (d.h. die DNA bzw. RNA) einschleusen. Das Erbgut der Viren kann ins Genom der Zelle integriert werden (immer als DNA) und lange Zeit ohne Wirkung bleiben. Wird es aktiv, kommt es zur Produktion neuer Viren und meist zum Tod der Wirtszelle.

Wasserstoff-Brückenbindung   [zurück]
Sehr schwache Anziehungskraft zwischen kleinsten elektrischen Ladungen in der Elektronenhülle von Atomen. Wasserstoffatome, die an ein Atom eines stark elektronegativen Elements (Fluor, Sauerstoff, Stickstoff) gebunden sind, tragen eine positive Teilladung. Dadurch wirken sie auf Atome elektronegativer Elemente in benachbarten Molekülen elektrostatisch anziehend.

Wirtszelle, Wirtsorganismus   [zurück]
Zelle, die eingeschleuste Viren oder Plasmide vermehrt und/oder gewünschte Produkte herstellt.

Zellkern   [zurück]
Unter dem Mikroskop erkennbare Struktur in höher entwickelten Zellen (Eukaryonten), die mit einer Membran das Erbmaterial umschließt.

Zytostatika   [zurück]
Substanzen, die teilungsaktive eukaryontische Zellen – also auch menschliche Zellen – töten. Z. werden zur Behandlung von Krebserkrankungen eingesetzt.

sales of recombinant drugs

sales of recombinant drugs

Product Protein Effects/ therapeutic use Marketed by Worldwide sales 2005
in US$m
Worldwide sales 2004
in US$m
Worldwide sales 2003
in US$m
Worldwide sales 2002
in US$m
Worldwide sales 2001
in US$m
Worldwide sales 2000
in US$m
Worldwide sales 1999
in US$m
Worldwide sales 1998
in US$m
Worldwide sales 1997
in US$m
Epogen Erythropoeitin* stimulation of the production of erythrocytes Amgen 2455 2601 2400 2300 2200 1960 1760 1380 1161
Procrit/ Eprex Erythropoeitin alfa * stimulation of the production of erythrocytes J&J/ Ortho Biotech 3324 3589 3984 4283 3430 2709 1505 1460 1000
NeoRecormon/ Epogin Erythropoeitin beta * stimulation of the production of erythrocytes Genentech/ Roche/ Chugai 1710 1842 1527 1192 443 - - - -
Aranesp Darbepoeitin alfa * stimulation of the production of erythrocytes Amgen 3273 2473 1500 400 42 - - - -
Peg-Intron
(Intron-A)
PEGylated alpha-interferon + ribavirin anti Hepatitis C Schering-Plough 1369 1851 1851 2700 1447 1361 650 - 598
Pegasys PEGylated interferon alpha-2a + copegus (ribavirin) anti Hepatitis C Roche 1374 1382 762
Avonex Interferon beta-1a multiple sclerosis Biogen Idec 1543 1417 1168 1034 972 761 621 394.9 240
Rebif Interferon-beta-1a multiple sclerosis Serono 1270 1091 819 548,8 379.6 254 143 44 19
Betaseron/
Betaferon
Interferon beta-1b multiple sclerosis Schering AG 1026 1057 929 830 592 546 395 321 297
Neupogen G-CSF stimulation of the production of granulocytes Amgen 1216 1200 1300 1400 1300 1220 1260 1120 1056
Neulasta G-CSF PEG conjugate stimulation of the production of granulocytes Amgen 2288 1700 1300 - - - - - -
Leukine GM-CSF stimulation of leukocytes Schering AG 80 77 n.a. 108.4 88.3 69.1 63.8 53
Proleukin Interleukin cancer Chiron 129 115 114 93 113 112 93 71
Humulin Insulin diabetes Eli Lilly 1005 998 1060 1004 1060.6 1114.5 1087.5 959.2 936
Humalog Insulin diabetes Eli Lilly 1198 1102 1021 1004 627.8 350.2 - - -
Rituxan
(in EU: Mabthera)
rituximab, humanised MAb leukemia and lymphomes Genentech/ Roche 3154 2989 2243 1163 818.7 444.1 279.4 162.6 -
Herceptin trastuzumab, humanised anti-HER-2 MAb breast cancer Genentech/ Roche 1629 1270 952 385 346.6 275.9 188.4 30.5 -
Campath alemtuzumab, humanised MAb against CD52 B-cell chronic lymphoma Genzyme 77 72
Mylotarg gemtuzumab ozogamicin, humanised anti-CD33 MAb relapsed acute myeloid leukemia Wyeth 20 20
Enbrel etanercept (fusion protein of antibody-Fc and p75-TNF receptor protein) rheumatoid
arthritis
Amgen 3657 2580 1300 802 761.9 652.4 366.9 - -
Remicade Infliximab, chimaeric MAb rheumatoid
arthritis, morbus Crohn
J&J 3477 2891 1729 1297 721 116 - - -
Humira Adalimumab rheumatoid
arthritis
Abbott 1400 852 280
Humatrope human growth hormone (HGH) Somatotropin dwarfism Eli Lilly 430 371 329 312.7 301 300 268 260
Protropin/Nutropin human growth hormone (HGH) Somatotropin dwarfism Genentech 396 322 297 250 226.6 221.2 214 224
Serostim human growth hormone (HGH) dwarfism Serono 86.8 88.8 95.1 125.3 137.1 137.4 88.2 38.8
Saizen human growth hormone (HGH) dwarfism Serono 182.1 151.5 124 107.3 90.0 - - -
Cerezyme/
Ceredase
Glucocerebrosidase Gaucher’s disease Genzyme 932 839 734 619 570 537 479 411 333
Synagis humanised mAb respiratory syncytia virus prevention Abbott/ Medimmune 1063 942 849 668 516 427 293 110 -
Gonal F Follitropin alpha stimulation of ovulation Serono 572.7 526.1 450,4 410.5 365.9 348.7 243.8 116
Activase tissue plasminogen activator coronary infarct Genentech n.a. 185 180 197 206 236 213
ReoPro GBIIb/IIIa-antibody inhibition of thrombosis Eli Lilly/Centocor 363 364 384 431.4 418.1 447.3 365.4 254
Kogenate Factor VIII hemophilia Bayer <481 497 424 - 427 327 335 262
Engerix-B envelope protein of the hepatitis B virus vaccine SmithKline Beecham n.a. n.a. 483 641 - 540 574 584
Pulmozyme human DNAse mucoviscidosis Genentech 299 167 138 123 121.8 111.4 93.8 92
Aldurazyme rec. human alpha-L-iduronidase enzyme replacement theapy mucopolysaccharidosis Genzyme 43 12
Fabrazyme rec. human alpha-glactosidase A enzyme replacement therapy Genzyme 305 209 81
Amevive alefacept severe plaque psoriasis Biogen Idec 43 40
Xolair omalizumab, humanised anti-IgE MAb persistent allergic asthma Genentech, Novartis 188 25
Raptiva efalizumab, humanised anti-CD11a MAb severe plaque psoriasis Genentech, Xoma 57 1
Erbitux cetuximab advanced colorectal cancer ImClone, Merck KGaA 365 (partial year)
Mylotarg gemtuzumab ozogamicin bone marrow cancer (CD33 positive acute myeloid leukemia) Wyeth Ayerst 20 20
Zevalin Ibritumomab Tiuxetan relapsed or refractory low-grade, follicular, or transformed B-cell non-Hodgkin’s lymphoma IDEC Pharmaceuticals 23 20
Avastin bevacizumab advanced colorectal cancer Genentech 1264 555 (partial year)

* Information on EPO from BIO-GAL http://www.bio-gal.com/Epo.htm:
EPO was cloned and consequently produced in recombinant genetic engineering by Amgen in 1985. Following extensive clinical trials, it was approved for end-stage kidney disease-related anemia. Later, its approval was broadened to other types of anemia, including cancer-related anemia. The original patent application for Epo was filed by Amgen and subsequently transferred to J&J, which currently sells Epoetin-alfa as Procrit in the U.S. and Eprex in Europe, distributed by Janssen Cilag. Amgen sells EPO under the name Epogen mainly for the U.S. dialysis market. Epoetin-beta is produced and marketed by Hoffman La Roche, under the name Recormon (Chugai markets the Epogin brand in Japan). Epoetin Omega is produced by Elanex and marketed under the Epomax and Hemax names. Most products are licensed and positioned to treat mainly kidney-related and cancer-related anemia. Amgen’s patents expire in 2004 (mainly in Europe). Numerous players are striving to dominate this market, including, among others, Amgen, J&J, Roche, Chugai, Genetics Institute, Kirin and Elanex.

Jobs in der Biotechnologie im Jahre 2020

BIOTECHNOLOGIE 2020

Von der gläsernen Zelle zum maßgeschneiderten Prozess

Die Biotechnologie gilt als eine der wichtigsten Zukunftstechnologien. Bereits im letzten Viertel des vorigen Jahrhunderts hat sie unter Einsatz neuer Methoden, insbesondere der Gentechnik, zu einem Erkenntnisschub in der Wissenschaft und zu einer Vielzahl neuer, innovativer Anwendungen geführt. Diese Entwicklung wurde begleitet von intensiven gesellschaftlichen Diskussionen um die Nutzung und die Konsequenzen des neuen Wissens.

Die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. hat sich bereits zu Beginn der 1970er Jahre mit den Potenzialen der neuen Biotechnologie beschäftigt. Hervorzuheben ist hier besonders die von Prof. Hans-Jürgen Rehm konzipierte Biotechnologie-Studie, eine einzigartige Broschüre, die neue Forschungsfelder und zukünftige Entwicklungen aufzeigte. Die Broschüre, die sogar ins Japanische übersetzt wurde, nahm auf die Entwicklung der Biotechnologie nachhaltig Einfluss. Nicht zuletzt deshalb, weil es den Fachleuten gelang, die Biotechnologie als ein zukunftsweisendes und förderungswürdiges Arbeitsgebiet herauszustellen. Die DECHEMA hat sich seit dieser Zeit als größte gemeinnützige Organisation in der deutschen Biotechnologie intensiv für die Förderung der Biotechnologie in Forschung und Anwendung eingesetzt.

In der vorliegenden Broschüre richtet ein Team jüngerer Experten nun den Blick weit nach vorn und präsentiert mögliche Anwendungen der Biotechnologie bis ins Jahr 2020. Die Autoren kommen dabei aus ganz unterschiedlichen Bereichen der Biotechnologie und haben die Inhalte der Broschüre untereinander intensiv diskutiert. Sie haben aus der großen Vielzahl neuer Forschungsfelder und Anwendungen besonders wichtige Beispiele herausgegriffen und schlaglichtartig beleuchtet. Damit erhält der Leser einen guten Eindruck von dem, was aus Sicht der Experten in Zukunft besonders bedeutsam sein wird. Als Querschnittstechnologie wirkt die Biotechnologie ja bereits in viele tradierte Anwendungsfelder hinein. Dazu gehören die Medizin, die Pharmazie, die Landwirtschaft, die Lebensmitteltechnologie, die Chemie und der Umweltschutz. In Zukunft werden wir aber noch ganz neue Optionen hinsichtlich der Anwendung haben. Viel stärker als bisher wird die Biotechnologie deshalb Einzug in unseren Alltag halten. So werden wir die Chancen der regenerativen Medizin nutzen, und neue zelluläre Therapieverfahren werden uns zur Verfügung stehen. Medikamente werden kostengünstig auch in Pflanzen und Tieren als Bioreaktoren herstellbar sein. Die Medizin wird stärker individualisiert werden, und die Möglichkeiten der medizinischen Diagnostik werden unseren Lebensstil beeinflussen und mehr Eigenverantwortung für unsere Gesundheit erfordern. Auch werden wir uns gesundheitsbewusst mit maßgeschneiderten Lebensmitteln ernähren können, deren Eigenschaften weit über den reinen Nährwert hinausgehen.

Die Ausblicke in der Broschüre sind nicht spekulativ, sondern orientieren sich am aktuellen Wissensstand und verweisen auf das, was sehr wahrscheinlich eintreten wird. Im Zentrum der möglichen Entwicklungen steht die lebende Zelle mit ihren unerhörten Leistungspotenzialen. Deshalb spannt die Broschüre auch den Bogen von unserem wachsenden Verständnis zellulärer Stoffwechsel-Vorgänge hin zu der gezielten Nutzung und Optimierung von einzelnen dieser Leistungsmerkmale. Dabei versuchen die jeweiligen Kapitel sowohl Experten als auch Nicht-Fachleute anzusprechen. Jedem Kapitel ist daher ein Glossar direkt zugeordnet, um den einen oder anderen unvermeidbaren Fachbegriff auch für den Laien verständlich zu machen.

Die Broschüre ist also weniger wissenschaftliche Publikation als vielmehr eine wissensbasierte Auseinandersetzung mit den Chancen und Herausforderungen, die sich mit neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen in der Biotechnologie verbinden. Es würde dabei den Rahmen der Broschüre sprengen, wollten die Autoren auch gesellschaftspolitische Auswirkungen intensiv diskutieren. Einige Überlegungen dazu, insbesondere mit Blick auf die Ausbildung, die Rahmenbedingungen für die Forschung und die Berufschancen in der Biotechnologie, finden sich aber in einigen Kapiteln und im Schlusswort der Broschüre.

Stellvertretend für den Forschungsausschuss und die Fachsektion Biotechnologie der DECHEMA, auf deren Initiative hin die vorliegende Broschüre entstanden ist, wünschen wir Ihnen eine interessante und spannende Lektüre.
Weitere Artikel:

Medikament aus transgenen Tieren zugelassen
Die Europäische Arzneimittelzulassungsbehörde EMEA hat mit ATryn zum ersten Mal ein rekombinantes Protein, das von transgenen Tieren produziert wird, zugelassen. Bei dem Medikament handelt es sich um humanes Antithrombin, das zur Auflösung von Blutgerinnseln dient. Das Protein wird aus der Milch transgener Ziegen gewonnen. Letztes Jahr war der Zulassungsantrag der amerikanischen Herstellerfirma GTC Therapeutics noch abgelehnt worden, jetzt hatten neue Daten ein positives Votum ermöglicht.

Neuartiges Antibiotikum
Jun Wang und Kollegen von den Merck Research Laboratories in Rahway (New Jersey) fanden unter 250 000 Teststoffen eine neue Klasse von Antibiotika. Der Wirkstoff Platensimycin wirkt gegen Staphylokokken, die bereits gegen Methicillin resistent sind und gegen Vancomycin-resistente Enterokokken. Diese Erreger befallen gerade in Krankenhäusern ihre Opfer und werden zunehmend widerstandsfähig gegen gebräuchliche Antibiotika. Platensimycin wird von Streptomyces platensis gebildet, einem aus südafrikanischer Erde stammenden Bakterium. Es blockiert ein wichtiges bakterielles Enzym, das an der Biosynthese von Fettsäuren beteiligt ist. Dieser Angriffsmechanismus ist neu. In Tierversuchen kurierte Platensimycin Mäuse, die im Labor mit Staphylococcus aureus infiziert worden waren, ohne schädliche Nebenwirkungen. Noch ist nicht sicher, ob auch Menschen die Substanz gut vertragen, klinische Versuche an Menschen stehen noch aus. Zudem ist noch unklar, ob die Krankheitserreger auch gegen Platensimycin schnell Resistenzen bilden werden.
In den vergangenen 40 Jahren waren nur zwei neue Klassen von Antibiotika auf den Markt gekommen. Nach einer Studie der amerikanischen Food and Drug Administration ist die Zahl der Antibiotikazulassungen in den vergangenen zwanzig Jahren um 56 Prozent gesunken. Ein Grund dafür ist auch das geringe Marktpotential von Antibiotika, die nur kurzfristig verschrieben werden.